標準狀況下,將a L SO2和Cl2組成的混合氣體通入100mL 0.15mol?L-1Fe2(SO43溶液中,充分反應后,溶液的棕黃色變淺.向反應后的溶液中加入足量的BaCl2溶液,將所得沉淀過濾、洗滌、干燥后稱重,其質量為16.31g.則下列關于該過程的推斷不正確的是( 。
A、a的取值范圍為0.448<a<1.12B、混合氣體中的Cl2物質的量可能為0.015molC、所得沉淀為0.07 mol的BaSO4D、混合氣體中SO2的體積為0.56 L
分析:SO2和Cl2組成的混合氣體通入Fe2(SO43溶液中,由于氯氣的氧化性強于鐵離子,故氯氣先與二氧化硫反應:SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4,充分反應后,溶液的棕黃色變淺,說明鐵離子氧化二氧化硫:2Fe3++SO2+H2O=SO42-+2Fe2++2H+,二氧化硫完全反應,反應后的溶液足量的BaCl2溶液,生成的16.31g沉淀為BaSO4,根據(jù)硫元素守恒可知n(BaSO4)=3n[Fe2(SO43]+n(SO2),據(jù)此計算n(SO2),由于硫酸鐵氧化二氧化硫,根據(jù)方程式可知n(Cl2)<n(SO2),據(jù)此解答.
解答:解:SO2和Cl2組成的混合氣體通入Fe2(SO43溶液中,由于氯氣的氧化性強于鐵離子,故氯氣先與二氧化硫反應:SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4,充分反應后,溶液的棕黃色變淺,說明鐵離子氧化二氧化硫:2Fe3++SO2+H2O=SO42-+2Fe2++2H+,二氧化硫完全反應,反應后的溶液足量的BaCl2溶液,生成的16.31g沉淀為BaSO4,其物質的量=
16.31g
233g/mol
=0.07mol,根據(jù)硫元素守恒可知n(BaSO4)=3n[Fe2(SO43]+n(SO2),故n(SO2)=0.07mol-3×0.1L×0.15mol?L-1=0.025mol,
A.由上述分析可知,V(SO2)=0.025mol×22.4L/mol=0.56L,由于硫酸鐵氧化二氧化硫,根據(jù)方程式可知n(Cl2)<n(SO2),故n(Cl2)<0.025mol,故V(Cl2)<0.025mol×22.4L/mol=0.56L,故a的取值范圍為0.56<a<1.12,故A錯誤;
B.由A分析可知n(Cl2)<0.025mol,Cl2物質的量可能為0.015mol,故B正確;
C.由上述分析可知,BaSO4的物質的量=
16.31g
233g/mol
=0.07mol,故C正確;
D.由上述分析可知,V(SO2)=0.025mol×22.4L/mol=0.56L,故D正確,
故選A.
點評:本題考查混合物的有關計算,難度中等,根據(jù)現(xiàn)象判斷發(fā)生的反應是關鍵,題目側重對化學計算解題技巧與思維能力考查,注意利用守恒思想進行的計算.
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